装配式建筑的结构设计优化

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年40卷4月(上)10期   作者:朱青
[导读] 随着社会经济的不断发展,人们生活水平也在不断的提高,对于居住环境的要求也在不断提升,为了能够满足人们对建筑结构的要求,装配式建筑的发展势在必行。

        朱青
        上海中建建筑设计院有限公司   邮编:200135


        摘要:随着社会经济的不断发展,人们生活水平也在不断的提高,对于居住环境的要求也在不断提升,为了能够满足人们对建筑结构的要求,装配式建筑的发展势在必行。装配式结构是一种全新的施工技术方法,不仅能够有效代替传统土建施工,还能够加快施工进度,对于保证施工工期等具有非常重要的作用。因此,为了提高装配式建筑结构的设计水平,本文针对装配式建筑结构的发展情况进行分析,对设计要点等进行明确,从而能够在实际的应用过程中不断的优化装配式结构设计,为我国建筑行业的稳定发展提供保证。
关键词:装配式;结构;建筑;设计
        随着科学技术的不断发展,装配式建筑主要是通过按照相关设计进行预制构件的装配施工,能够更好地符合业主的实际功能需求。目前,装配式建筑主要包括了混凝土建筑结构、装配式钢结构、木质结构等多种类型的建筑风格。在进行装配式建筑结构的设计上,必须要保证其承重结构的质量,并且对设计环节进行不断的优化,从而保证装配式建筑结构的质量安全。
1装配式结构发展情况概述
1.1装配式建筑基本概念
        在装配式结构设计过程中,因为其能够加快施工进度,减少对环境的污染等问题,因此其应用范围非常广泛。装配式建筑结构的施工流程主要是设计、生产、施工、安装等,首先通过预制工厂根据实际需要对相关构件进行设计,然后再进行相应的建筑构建的不断完善,使其能够保证实际使用的施工质量,降低工程施工工期。另外,通过采用装配式结构进行施工安装时,还可以将整个装配安装施工和装配件设计工作进行有机的结合,从而真正提升装配式建筑工程的建设效率,加强建筑物之间的协调性与安全性[1]。
1.2装配式结构建筑特点
        装配式建筑结构不仅能够提高生产效率,还能够使建筑施工间有效统一协调,所以在实际的建筑项目施工建设过程中,首先,可以通过预先进行相关构件的制定,从而保证施工时有时间、有精力进行一些其他的施工工作。因此,在进行装配式结构的施工过程中,不仅能有效的提高建筑工程的施工效率,还能加强施工步骤直接的结合程度。其次,因为装配式结构建筑,其属于标准化的生产,因此对于建筑行业的标准化发展有着直接的影响。随着我国科学技术的不断发展,使得装配式结构在相关的构件生产上更加先进,而标准化的装配式结构工艺更加环保。最后,装配式建筑设计能够缩短整个工程的建设周期。并且,在实际的施工过程中,能够使整个施工企业对装配式结构进行全面的计算机化处理,从而使设计方案更加完善,对于各个方面的施工操作精度控制更加自如,不仅提升了施工质量,还加快了施工速度。
1.3装配式结构设计的要求
        对于装配式结构设计,因为其具有后期使用性与可行性,因此对装配式设计的标准有着较高的要求,必须要在设计上体现出专业化、精细化的设计。所以,在进行装配式建筑结构设计前,首先,必须要对整个装配式建筑结构的安全性进行分析,从而使整个结构的设计安全性得到提高,对于一些具有安全隐患的问题要及时进行根除,从而保证装配式结构的稳定性。其次,加强对装配式建筑功能方面的保证,从而使其能够满足建筑自身功能需求,并且在进行装配式结构设计上,必须要不断考虑降低节能问题,从而使建筑施工成本得到节约,符合我国制定的可持续发展战略需求,让精细化设计理念渗入到实际的应用中。

2装配式结构设计的要点
        在对装配式结构设计进行应用与优化之前,必须要对整个装配式结构的设计要点进行分析。
2.1装配式结构设计方案制定
        首先,必须要将装配式结构设计方案进行合理性与可行性的确定,然后对装配式建筑设计中的各方面进行综合分析,其中包括对建筑结构的户型、分缝、柱网等一系列的布置等。并且在进行装配式设计方案的确定上,必须要与相关专业人员进行沟通协调,从而保证实际施工的安全性得到满足,真正提高装配式建筑结构的质量,使其达到最大程度的优化设计。
2.2装配式结构设计的过程
        对于进行装配式结构建筑进行设计时,首先,必须要对相关的参数及结构等进行科学的设置,并且针对其中一些主要因素进行分析与比较,选择一个合理的装配方案进行选择;然后,必须要保证装配结构设计图与实际应用吻合,使装配式的结构设计符合施工要求。因此对于装配式结构设计而言,进行图纸的优化具有非常重要的作用,能够帮助降低施工成本的投入,保证工程的顺利进行。

3装配式结构建筑相关应用
3.1管线深化设计
        在进行装配式结构建筑的设计过程中,对于管线深化设计是保证整个装配式建筑结构的重要设计。例如,装配式建筑结构设计中应用的曲线型管道设计、热水管道保温设计、管道管线的平面纵向布置等,这些都是设计人员对整个管线深化设计的经验积累。

不仅能够有效降低能源损耗,还能够为提高居住舒适性进行保证,因此在进行管线深化设计上,必须要进行科学合理的设计,从而保证整个装配式建筑管线的设计质量,真正提高管线安装的可靠性,提高装配式建筑的使用效果[2]。
3.2装配式结构的深化设计
        装配式结构的深化设计,主要是对装配式结构的主体及附属结构进行有效的设计,一般装配式结构的主体结构都是进行预制加工的,而附属结构是对主体结构进行很好连接的主要部分。但是因为各个构件自身的尺寸不同,所以各个建筑结构中所充当的作用也是不同的。所以,在进行装配式结构的深化设计过程中,必须要加强对预制构件的制作与设计,从而保证所有预构件都能够统一标准,更好地应用在实际的施工中。并且,为了能够使这些预埋构件等得到有效的加强,还需要对一些临时的预埋件等进行相应的关注设计,从而降低在突发情况发生时,能够以合理的设计来降低对建筑的损坏。
3.3装配式结构建筑中的建筑深化设计的应用
        对于装配式结构建筑中的建筑部分的深化设计,其中对于装配式建筑的接缝处、节点处的防渗透性设计必须要加强,从而使这种连接位置的接口质量得到提升,真正提高装配式建筑的自身舒适性。此外,建筑工程不仅需要满足人们的居住要求,还需要保证其外观的美观,因此对于装配式建筑的表面进行有效的设计,从而能够使其提高自身的观赏效果,为建筑行业的发展提供保证。

4装配式结构设计的优化
4.1建立装配式结构设计体系
        在装配式建筑结构设计角度进行分析,其装配式结构设计与传统建筑结构设计存在很多不同之处,而装配式结构设计缺乏一个标准化体系,影响了装配式结构设计的发展。因此,必须要建立一个装配式结构设计体系,从而使其能够具有标准化的模块设计,使装配式结构的实际应用更加简便。标准化的模块设计上,只需要将用户对结构尺寸等功能进行调整,从而让模块符合使用者的要求,然后对结构内部空间进行相应的设计完善,从而保证了装配式建筑结构的自身优化设计。
4.2规范装配式结构设计流程
        装配式结构在设计过程中,如果不能够保证设计流程的规范性,将会使整个设计与实际产品间存在脱节,甚至还会直接影响后续的施工进度。因此,在装配式结构设计阶段,设计者就需要通过不断创新,以一种大局观的眼光对整个装配式建筑进行设计,然后将一些可能会遇到的问题考虑到实际的设计中来,从而能够及时将这些问题进行解决。装配式结构设计过程中,因为构件生产的成本过高,导致实际施工超出预算,也会对施工企业的利润造成影响。并且,设计过程中,如果装配式建筑的构件生产工艺较为复杂,并且根本不能够批量生产,这样也会严重影响整个装配式建筑结构的施工进度。因此,加强对装配式结构设计流程的规范化发展非常必要,不仅能够在装配式建筑施工中承上启下,还能够在不脱节的前提下,实现建筑工程的高效建设。
4.3 预制装配式结构节点设计
        在进行装配式结构设计过程中,对于相关的结构节点进行优化,不仅能够使这些节点设计更符合实际建筑施工要求,还能够提高装配式结构的抗震性能,从而使建筑的安全性得到提升。因为传统的建筑设计对节点的设计方面不够完善,只是保证了对建筑结构的连接功能,因此不能够符合现代建筑工程施工要求。所以,在装配式建筑结构的节点设计上,必须要不断的进行优化设计,从而降低生产成本投入,还能够提高建筑结构的连接安全性能,促进建筑工程的稳定发展。例如,目前在建筑工程施工建设中,施工人员普遍使用的一种铸钢连接节点,这时节点连接中的一种,虽然这种连接方式在建筑工程整体浇筑上较为方便,并且自身的适应性非常强,满足多种建筑结构设计要求[3]。但是这种节点也存在很多的缺点,如铸造成本较高,对施工工艺方面的要求非常多,导致其对装配式结构设计的发展产生一定的阻碍,因此必须要通过先进的技术对其进行不断的创新优化,从而使设计能够更加科学、合理。
4.4降低装配式结构设计成本
        装配式建筑成本投入方面如果较高,不仅会对整个装配式建筑发展产生严重影响,甚至还能够制约装配式结构的应用。因此,必须要通过科学合理的设计优化对装配式建筑成本投入进行降低,从而真正推动装配式建筑行业的发展,促进我国社会经济的稳定提升。为此,政府及相关部门必须不断的出台相应的政策,促进装配式建筑的发展,从而使装配式建筑施工企业得到有效的利润保证,这样才能够更好地进行装配式设计技术的创新,带动我国建筑行业的不断发展,促进社会经济的稳定提高。
5结束语
        综上所述,随着我国社会经济的不断发展,以及建筑工程规模的不断增加,装配式建筑结构作为建筑行业的发展趋势,不仅能够提高施工效率,还能够降低对环境的污染,最重要的是还能够提高人们对居住环境的设计需求。因此,通过不断进行装配式设计技术创新,引进先进的设计理念,从而使装配式结构的设计更加完善,保证满足人们的居住结构功能要求,增加施工企业的经济效益,促进我国社会的绿色可持续发展。
参考文献:
[1]王明琦.装配式建筑结构的设计优化[J].中国科技信息,2021(11):52-53.
[2]刘靖,魏秀瑛.装配式建筑结构设计优化路径研究[J].江西建材,2020(10):76+78.
[3]范意乐,史磊.装配式结构建筑的优化设计[J].居舍,2018(26):117.
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